| 研究課題/領域番号 |
18H01546
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22040:水工学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
内田 龍彦 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (00379900)
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| 研究分担者 |
河原 能久 広島大学, 学術・社会連携室, 特任教授 (70143823)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | 底面流速 / 渦度 / 分散項 / 乱れエネルギー / 二次流 / 洪水流解析 / 土砂輸送 / 段波 / 開水路三次元流れ / 渦度方程式 / 数値解析 / 蛇行 / 開水路流 / 流砂 / 流体力 / 分散 / 風上化 / 多重スケール問題 / 底面流速解析法 / 跳水 / 急変流 / 混合粒径 / 河床波 / 二相流 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では水深積分渦度方程式を連立させることにより，三次元流れを2DC法の枠組で解析することを可能とした底面流速解析法に基づいて，開水路の流れと流砂運動の解析法を検討した．本手法によって計算される乱れエネルギーが大きくなる箇所で河岸浸食被害が発生しやすいことを見出した．また，湾曲水路における流れの解析において，三次元流れによる流速鉛直分布による運動量交換を表す分散項についての新たな手法を種々のBVC解析に取り入れ，壁面付近の流れを精度よく安定的に解けることを示した．そして急勾配蛇行流路における流砂量の特徴について，非平衡流砂量式を用いて検討し，水路の蛇行が流砂量に及ぼす影響を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大きなスケールの流れの解析に適用できる二次元解析法の枠組みの中で，流れの三次元性が考慮できる準三次元解析法の開発は洪水流，河床変動解析において重要である．さらに，一般に境界が変化する流れは境界近傍で薄い流れになることから，本研究で期待される成果の応用は広い分野にわたる．流れによる地形変化解析は治水だけでなく，河川の地形形成，海岸地形や氷河の融解過程の解明などの幅広い応用例がある．このため，本研究成果は，既往の解析法の見直しや新しい解析法の開発などの洪水流と河床変動解析研究だけでなく，必要な観測技術など関連する技術，研究分野の発展にも大きく寄与する波及効果の高い研究である言える．
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